隧道防渗漏分析论文

2022-04-18

【摘要】由于隧道渗漏水,增加隧道内空气湿度,造成轨、通讯、照明等设施损坏,据铁路公务部门统计,漏水隧道钢轨的使用寿命约为正常状态下的1/2。所以对铁路隧道渗漏水的整治,刻不容缓。并提出了预防和整治隧道渗漏水的相关措施。今天小编为大家精心挑选了关于《隧道防渗漏分析论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

隧道防渗漏分析论文 篇1:

隧道工程渗漏水防治措施分析

【摘要】随着高速公路的不断发展,隧道工程因具有改善线形、降低坡度、缩短里程和行车时间等优点隧道方案在公路建设中被广为采用。但是,公路隧道在隧道运营期间都会出现不同程度的渗漏水现象,影响隧道的正常通车和结构寿命。因此对隧道工程渗漏水防治措施的研究已是刻不容缓。本文以典型渗漏水隧道:某某隧道为例探讨了公路隧道工程渗漏水防治措施,以供参考。

【关键词】隧道工程;渗漏水;病害表现;病害原因;治理对策

历次重大隧道渗漏水事件可知,隧道的水害与强降雨有直接的关系。在明确隧道渗漏的关键问题所在,某某隧道的渗漏水治理依然遵循“以排为主、以堵为辅、排堵结合”的原则进行,治理重点主要集中在:疏通、改造中心排水沟、路侧边沟,提升隧道排水系统的排泄能力,减缓隧道结构在暴雨期间所承受的水压力;对破坏了的衬砌、路面、施工缝和电缆沟进行修复、加固。具体的治理对策如下:

1、中心水沟过水能力整治

病害表现:在暴雨时节,隧道两端中心水沟出水口的水量较大,接近满流,并且水流速较大,一定程度上地反应了中心水沟泄水能力不足。

病害原因:中心水沟出水口处接有取水管道,并设有矮的拦水墙,削弱了水沟排水能力;隧道相同端左右洞中心水沟出水口位于同一断面位置,并与排水沟渠垂直相交,在水量较大时,两出水口相互对冲,削弱了水流速度,减小了中心水沟的泄水能力;施工时,由于施工质量控制不严影响了中心水沟的断面尺寸,削减中心水沟的过水能力。

治理对策:拆除中心水沟出水口的拦截引水措施;清理中心水沟内的杂物和结垢物;在路面出水严重的区段设置横向导水沟,连接中心水沟和路侧边沟,在中心水沟积水过多,出现水压时,通过横向导水管将中心水沟内的水引至路侧边沟。

2、路侧边沟过水能力整治病害表现:表观上出现开裂、挤压变形、管底掏空等不良病害,在隧道出口端处尤为严重;沟内存在严重积沙、结垢;在暴雨时节,路侧边沟边缘和管底局部地段会出现冒水。

病害原因:路侧边沟在现场浇筑时,部分区段管底未进行基础处理,导致路侧边沟整体性差,导致结构出现变形、破坏和底部渗漏水等现象;部分路侧边沟底下与岩溶管道连通;中心水沟排水能力不足后,导致其内水从路面板下渗入路侧边沟;边沟内积沙、结垢严重,丧失排水的顺畅性。

治理对策:疏通路侧边沟内的填塞物;对路侧边沟进行改造,加大沟深尺寸,增加其过水能力和整体性;在路侧边沟底部与岩溶有连通管道的部位,径向埋设长的的弹簧排水管,管的顶端接路侧边沟底部,将岩溶管道水集中引排至路侧边沟;在预埋岩溶管道弹簧排水管排水通道的位置设置横向导水管打孔波纹管),连接中心水沟和路侧边沟,及时对路侧边沟中的积水进行泄压;在路侧边沟两侧沟壁上预留幵孔,幵孔位置位于路面板底部位置,按的间距布设,左右两侧侧壁错开布设。

3、电缆沟整治

病害表现:管沟内积沙严重,部分段落积沙已掩埋管沟内的电缆设施;电缆沟内淌水,部分段落电缆沟内出现涌水;另有部分区段电缆沟出现倾斜。

病害原因:部分排水盲管的出水口直接引入电缆沟,导致电缆沟积水、积沙;电缆沟底部与路侧边沟底部、二次衬砌无仰拱段边墙底端基本位于同一标高,地下水通过路侧边沟渗入电缆沟;地下水在髙压下,渗入隧道边墙底端的围岩,压破电缆沟底板,上冒进电缆沟。

治理对策:清理电缆沟内的充填物;对底部结构严重破坏的地段,需将电缆沟拆除重做对二次衬砌结构底部的脱空区域采用混凝土回填密实然后在围岩内设置泄水管,沿沟底隧道纵向打每隔设一道长的的弹簧排水管,并在设置弹簣排水管的段落,在电缆沟壁上钻孔,连接电缆沟与路侧边沟;在预埋岩溶排水通道的位置设置横向导水管(打孔波纹管),连接中心水沟和路侧边沟,及时对路侧边沟中的积水进行泄压;对排水盲管直接连入电缆沟的部位,恢复原设计盲管的排水通道。

4、施工缝、沉降缝渗漏水整治病害表现:隧道多处施工缝、沉降缝出现渗漏水,渗漏量大小不一,部分区段施工缝、沉降缝渗水严重,呈线状流出,渗水淡黄,在墙面上有泥质污垢遗留;部分区段渗漏量较少,出现水渍。

病害原因:衬砌背后的积水不能及时排出,导致水压增大,挤破止水带,从而出现渗漏;另外,由于施工质量问题导致施工缝、变形缝处的防水板、土工布发生破损,增加了渗水环节。

治理对策:在沉降缝、施工缝的位置进行幵槽引排处理,在二次衬砌结构表面幵宽度的环向槽,埋入半剖聚氯乙烯管,管外采用渗透结晶型防水馄凝土填充密实,并在填充混凝土表面中部切割一条的槽,作为沉降缝的变形假缝;槽孔内在边墙上设置的泄水孔,每侧边墙设置个泄水孔,孔深至防水板表面不破坏防水板);幵槽沿沉降缝隧道环向设置,槽口底端至电缆沟底板位置;左右两侧槽口底端各设置一根不诱钢管,将水引入路侧边沟。在沉降缝、施工缝渗漏水处治区段,设置一道横向导水管,连接路侧边沟和中心水沟。

5、壁面裂缝渗漏水整治

病害表现:地下水顺着二次衬砌墙面从裂缝处外流,部分区段上裂缝中存在股状水向外渗。在暴雨时节,部分裂缝处水从墙面射出,反应出衬砌背后水压较大。

病害原因:二次衬砌结构自身存在裂缝,这些裂隙的存在增加了渗漏环节;衬砌背后的积水不能有效排出,水压不能及时消散,过大的水压导致混凝土衬砌幵裂或者裂隙持续增大,从而出现渗漏。

治理对策:在衬砌(含电缆沟、初期支护)漏水段每隔横向开槽(槽宽在槽内竖向打孔(孔距铺设厚级配碎石过滤层,埋设打孔波纹管,将衬砌背后积水引向中心排水沟;另外,采用高压注浆涂刷特种防水浆料对隧道裂隙进行封闭,阻断漏水环节。

6、路面鼓包、渗水整治病害表现:暴雨时节,路面产生鼓包,局部地段路面出现裂缝裂縫中有线状水射出,表现出较大水压;另外,部分区段路面有湿渍、涌水等现象。

病害原因:隧道中心水沟排水不畅,导致其水压增大,通过施工缝深入到路面下;路面下存在岩溶管道,暴雨期岩溶管道内水压增大,导致路面出现渗水;路面下排水不畅,导致积水严重。

治理对策:临时封闭隧道交通,在出现鼓包的地方破开隧道路面及仰拱,在路面板下埋设预制混凝土圆管,增设泄水孔,加强路面基底排水功能,同时检查左右隧道路面下横向盲沟是否堵塞,最后重新回填铺装。

结束语

本文主要探讨了公路隧道渗漏水的治理原则和治水方案,并以某某隧道为实例介绍了运营隧道渗漏病害的主要表现形式和主要的治理对策。实践证明,公路隧道渗漏水的治理应按照“防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理,保护环境”的原则进行。该治水原则贯穿整个隧道的设计、施工以及后期的运营管理。设计阶段应依据地勘资料、公路等级、施工手段等因素制定详尽的防排水方案。

参考文献

[1] 丁斌. 浅析隧道的渗漏水防治[J]. 科技资讯. 2013(02)

[2] 李大伟. 浅谈公路隧道渗漏水的防治[J]. 科技信息(科学教研). 2008(23)

[3] 林素君,章强. 公路隧道渗漏水处治技术探索[J]. 中国科技信息. 2011(14)

作者:李佳

隧道防渗漏分析论文 篇2:

铁路隧道渗漏水的原因分析与防治研究

【摘要】由于隧道渗漏水,增加隧道内空气湿度,造成轨、通讯、照明等设施损坏,据铁路公务部门统计,漏水隧道钢轨的使用寿命约为正常状态下的1/2。所以对铁路隧道渗漏水的整治,刻不容缓。并提出了预防和整治隧道渗漏水的相关措施。

【关键词】铁路隧道;渗漏水;现状;整治方法

近年来,国内兴起客运专线建设高潮,由于客运专线工程质量标准高、要求严,特别是隧道工程,各工序施工必须符合设计和规范的要求。但是由于施工的不确定性,隧道结构往往产生局部缺陷,如局部渗漏水,影响了结构外观质量。针对这一现象,笔者提出了自己的一些建议。

1.铁路隧道渗漏水的原因分析

1.1 隧道穿越的山体岩性为石灰岩、灰岩,节理裂隙较发育,小型溶沟较多,地下水通道畅通,岩溶、裂隙等地下水丰富,涌水量大,造成隧道洞体周边有大量的水蓄积。

1.2 隧道防排水系统不完善。隧道虽然采用了复合式衬砌,但仅在拱部设有防水板,并且当二次衬砌产生贯穿性裂缝时,拱部防水板己经破坏失效。

1.3 两侧边墙没有铺设防水板,仅设有竖向盲管。岩体与混凝土的析出物、渣体极易堵塞管道,导致地下水没有出路,而沿衬砌施工缝和裂缝渗漏出来。

1.4 在混凝土施工过程中因施工环节及施工工序的搭接等原因造成混凝土施工不是一次性灌注完成,形成施工缝,局部会存在漏水现象。

1.5 隧道开挖基面不平整,以及初期支护的喷射混凝土厚度不足,造成防水板基面不平整,局部存在针状凸点,在混凝土浇注时,针状凸点戮破防水板,引起渗漏。

1.6 混凝土的干缩裂缝。这些裂缝大部分为环向施工缝,其产生的主要原因是在衬砌施工过中,养护不到位,其深度很可能貫穿整个隧道衬砌,对施工防水影响很大。

1.7 地质条件恶化。因围岩破碎、节理发育,使围岩饱含裂隙水,又因本地区雨水充足,地下水补给充分,使得隧道容易渗水。还由于受到软弱围岩松动压力,大变形岩体的挤压,相邻洞室开挖的影响,导致隧道结构变形或破坏。

1.8 隧道开挖成型差,衬砌混凝土厚度严重不均匀;欠挖或初期支护侵入衬砌限界,造成衬砌混凝土厚度不足。个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空现象。

1.9 在隧道拱顶部位,特别是刹尖部位,有明显的渗诵水孔眼,呈蜂窝状,地下水就从这些孔眼中渗出或流出,沿衬砌下流至隧道排水沟中。形成点漏的主要原因是在施工过程中,因刹尖部位捣固不密实或漏捣,造成混凝土内部疏松,形成孔眼。

1.10 混凝土大面积渗漏水,主要出现在混凝土拱部,边墙也有这种现象。形成大面积渗漏的主要原因是施工过程中采取先墙后拱的施工方法,使得在起拱线处形成施工缝,又在起拱线处,因边墙结束灌注,其残余拌合料中粗骨料居多,使得在捣固过程中,捣固不密实,形成孔眼,为地下水的渗出提供通道。

2.铁路隧道渗漏水的防治研究

2.1 大面积渗漏水。对于面状的大面积渗水,应先降低水位,尽量在无水的条件下作业,如因条件限制不能降水,需在渗漏水情况下直接进行操作时,则首先认真做好引水工作,逐步进行封堵,使面漏变成线漏,线漏变成点漏,最后按点的渗漏水治理方案进行堵漏防水。还有就是采用刮、刷、喷等工艺增设附加防水层的方法来解决的。从隧道内部做迎水面的附加防水层已不可能,所以就只能在背水面做内防水,这就要求防水层抗渗性好,凝结固化时间短,有一定的膨胀性或弹性,能在潮湿基面施工且必须与基层粘结牢固。

2.2 点状渗漏水。对于点状的漏水,主要采用注浆堵水的方法。根据漏水的程度和产生漏水的原因的不同,可分别采用向衬砌内注浆和向衬砌后的围岩或回填层注浆两种方式。对注浆材料的要求是:可灌性好、凝结时间可调、固结体强度高、抗渗性好、粘结力强、耐久性好、价格便宜、无毒无污染。但实际上一种材料要全部满足上述要求是不可能的,所以只能依据不同需要选用不同的材料。对于向衬砌后的围岩或回填层注浆,一般使用水泥水玻璃浆液和双快水泥浆液。对于向衬砌内注浆则一般使用超细水泥浆液和以聚氨酯为代表的各种化学浆液。

2.3 线状渗漏水。对于线状的三缝部位的渗漏水,主要是采用剔槽,加设排水盲沟.外加弹性密封材料封堵的方法。目前常用的密封材料有改性沥青密封膏,聚硫、硅酮、聚氨酯密封胶,和各种定型橡胶或膨胀橡胶止水条等。对密封材料的要求是:弹性好,与衬砌的粘结性好,抗渗性好,耐老化性好,价格便宜,施工简便。目前常用的密封材料在隧道中,由于基面潮湿,粘结性较难保证,而固化后其压缩恢复率又有一个逐渐下降的过程,所以其长期防水性能并不理想。而膨胀橡胶止水条,由于它是定型产品,外形尺寸很难正好适应三缝部位的需要,所以施工很困难。针对这一现状,我们开发了一种不定型的遇水膨胀型防水密封胶,遇水膨胀率可达 5%~10%,兼具了一般密封胶施工方便和膨胀止水条遇水膨胀的优点,可以很好地适应治理隧道三缝部位渗漏水的需要。还有就是采用快速直接堵塞法。这种方法适用水压较小的慢、快和急流渗漏水。操作时沿裂缝剔八字形槽,洗干净后填充拌好的促凝型胶,挤压密实。经检查无漏水后,再抹素灰、水泥砂浆各一层并扫毛,待砂浆凝固后,再做防水层。

2.4 丙凝法堵漏方法。这是一种有效的整治隧道漏水的新方法,它以丙烯酸胺为主剂,配以其他化学药剂(如二甲基双丙烯酸胺、p-二甲胺基丙烃、过硫酸胺等)以水溶液状态注入地层或岩层中,发生聚合反应,形成具有弹性的不溶于水的聚合体,堵塞结构空隙,岩层裂缝,阻止水的通过,从而起到堵水的作用。

3.铁路隧道渗漏水的注意事项

3.1 在材料选择方面要选择经过工程实践证明的成熟产品,质量、规格和物理性能应符合标准、规范的规定要求,确定的材料要进行复测检验。

3.2 建筑设计方案方面,洞室的地面标高应略高于洞口外的地面标高,以便组织有效的排水系统。对于防水薄弱部位,如变形缝、穿墙管、沟坑等,应从建筑布置上为加强防水措施创造条件。

3.3 施工时,防水构造的施工应严格按照操作规程进行。主体结构和防水构造完工后,应及时回填,回填土应分层夯实。所有排水用的明沟、盲沟、天沟、虑层等,施工后应清理,以防堵塞。

渗漏水问题是隧道的常见病害,也是影响隧道运营安全的重大问题。文中对隧道渗漏水的危害及其原因进行了阐述,提出了预防和整治隧道渗漏水的若干措施。总之,只要做到了科学设计、合理选材、精心施工和高效管理,就能有效防治隧道渗漏水现象的发生。

作者:王家海

隧道防渗漏分析论文 篇3:

试述高铁隧道防渗漏技术

【摘 要】本文对于高铁隧道的渗漏问题进行分析,研究高铁隧道渗漏的影响因素,选择合理的防渗漏技术,从而提升高铁隧道施工质量,促进高铁隧道施工的不断发展。

【关键词】高铁隧道;防渗漏;灌浆施工技术

引言

近年来,我国高铁隧道的数量与规模不断发展,在隧道施工过程中,已经采用了专门的防水层进行防水处理。但是在施工使用中,许多隧道在建成后不久便出现了严重的渗漏问题,严重影响高铁隧道的使用。影响高铁渗漏的主要因素包括使用材料不合格、施工方式不合理、使用环境影响等相关因素,从而引发高铁隧道的渗漏问题,在多于季节尤其突出,对于人们的生活产生影响。高铁隧道施工防水技术相对复杂,在设计施工过程中,因为防水技术的复杂性、综合性认识不足,选材、施工方法不当,加之地震、结构变形、基础不均匀沉陷等使已经竣工的高铁隧道工程出现渗漏问题,从而影响高铁隧道的运营效益。为了确保高铁隧道的稳定运营,需要将高铁隧道防渗漏技术进行有效分析,从而促进高铁隧道不断发展。

1 高铁隧道渗漏原因分析

1.1 高铁隧道渗漏现象

高铁隧道渗漏现象时主要可以分为三类,包括点渗漏、面渗漏以及线渗漏,是对于当前的高铁隧道渗漏现象进行分析,渗漏的现象主要包括:(1)孔洞漏水,高铁隧道主要由钢筋混凝土构成,因为混凝土浇筑和凝结过程中,因为自重和收缩的作用,使得钢筋与混凝土的预埋件之间形成孔洞,因为混凝土是刚性结构,无法填满这些缝隙或空腔,薄弱部位振捣不密实,因此产生渗漏;(2)施工缝漏水,在施工过程中,因为施工缝未按照规范进行严格处理,振捣技术不合格,施工不当引发止水带破损,施工缝结合面未充分凿毛,从而造成施工缝破损,引发高铁隧道渗漏;(3)施工时适量不合格,存在着表面蜂窝麻面、模板接缝处漏浆、混凝土内部存在蜂窝孔洞等现象,从而造成混凝土渗漏;在施工使用过程中,因为温差、防水材料老化、施工工艺不当、止水条安装不密贴等造成变形缝漏水。

1.2 渗漏原因分析

引发渗漏的原因有多种方面,主要的原因包括:(1)防水材料的选择不合理,因为高铁隧道的选材不合格,无法满足隧道的需求,而且在施工设计过程中,对于混凝土的质量检验不合格,防水材料、混凝土结构以及钢筋选型不合格,从而引发高铁隧道质量问题;(2)施工过程控制不严格,在防水混凝土施工过程中,对于水灰比控制不严格、混凝土捣固质量不高、混凝土中使混入杂物、砌体灌浆不饱满、防水后期漏水整治不合格,从而影响高铁隧道施工质量不高,影响了施工质量;(3)施工人员素质不高,高铁隧道施工人员素质对于施工质量具有重要的影响,为了确保施工质量,需要做好施工设计与管理,加强施工管理。

2 高铁隧道防渗漏技术分析

灌浆法施工是高铁隧道防渗漏的常用技术,该方法是将裂缝构成一个密闭空腔,有控制的预留出口,借助灌浆充入缝隙之中,从而达到防水补强的目的,灌浆操作流程如下:(1)表面处理,对于缝隙、灌浆孔位置以及间距进行详细分析,清除缝隙表面的灰尘、浮渣、杂物等松散层,沿裂缝两侧清洗干净;(2)埋没灌浆嘴,在裂缝交叉处埋设灌浆嘴,保持裂缝宽度为350-500mm,在一条裂缝上有进浆嘴、排气嘴、出浆嘴;(3)环氧树脂胶泥封缝,采用环氧树脂胶泥作为封缝的材料,为了确保封闭质量,应该防止产生小孔和气泡;(4)灌浆,按照不同浆材进行配置,有效的控制浆液的凝固时间以及注浆速度,灌浆是施工关键工序,为了提升灌浆施工质量,需要在施工前对材料以及裂缝进行有效控制,对于灌浆压力、灌浆速度等进行控制管理,提升灌浆施工质量。

3 渗漏综合治理技术

高铁隧道防渗漏技术应该遵循“以堵为主、堵排结合、因地制宜、多道设防、综合治理”的原则。”对于已经出现渗漏质量问题的工程,应该先对渗漏情况进行分析,分析渗漏原因,采用综合防渗漏技术进行防渗漏处理。

3.1 选择性能优良的防水层材料

为了提升高铁隧道防渗质量,应该选择优良的防水层材料,确保施工质量。高铁隧道的防渗漏材料需要满足以下的要求:(1)防水材料具有较强的抗水渗透和耐酸碱性能,而且具有较强的适应能力,从而避免外界环境对渗漏产生影响;(2)高铁隧道材料具有良好的整体不透水性,而且相关的材料能够抵抗地下水的侵蚀,具有较强的韧性和防渗漏性,提升高铁隧道的防渗漏性能。在防渗漏治理中,采用聚合物改性水泥基渗透型非结晶防水材料,能够充分的应用聚合物和微硅粉改姓而成的材料,通过在水化过程中发生水化反应,从而生成较强抗渗漏性的防水涂層。

3.2 控制混凝土的配合比

在施工过程中,需要考虑到商品混凝土的运输距离等造成的坍落度损失,造成水灰比偏大,为了提升混凝土的质量,需要在搅拌站内对水灰比进行有效的控制。一些搅拌站的水泥用量偏高,造成衬砌混凝土收缩裂缝增多,而且在高温、炎热季节,昼夜温差大,为了提升混凝土质量,应该尽量在夜间进行浇筑,严格按照规范操作,采用浇水、加蓬等方式降低入模温度,减少混凝土因温差产生的裂缝。

3.3 加强二次衬砌防水混凝土施工质量

在二次衬砌的施工过程中,应该按照科学规律制定切实可行的施工工期,严格选择施工单位资质,加强监理单位监督,对于违规操作进行及时处理,加强施工控制。在混凝土施工工艺中,要求拱部混凝土塌落度达22cm,有效的处理流动性混凝土的抗裂问题。在混凝土强度达到一定程度之后,采用背后注浆的方式进行二次衬砌,选择有膨胀性的水泥砂浆,将初期支护与二次衬砌之间的空隙填满,提升抗渗透性能。

3.4 渗漏问题有效处理

对于点渗漏、线渗漏以及面渗漏,应该选择合适的方式进行控制,主要的处理方式包括:(1)点渗漏处理措施,当水压不大时,选择树脂砂浆进行保护,直接堵漏法进行处理,将灌浆材料灌入孔内堵住漏水;选择水溶性聚氨酯堵漏灌浆材料进行钻孔注浆止水,能够将漏水孔进行有效的处理,待其具有一定强度后再堵漏水孔洞。以漏水点作为圆心挖锥形槽,用水洗干净后,将拌合料放置进入压紧、挤实;(2)线渗漏处理措施,线渗漏应该先导流止漏,采用堵、引、排结合的方式设计沉降缝防水,采用变形缝橡胶止水条密贴手边裂缝,并且采用专用环氧树脂粘接剂粘贴在变形缝体内,产生膨胀后紧贴缝壁,应该注意变形缝施工顺序;(3)面渗漏处理,大面积面渗一般选用刚性防水层,采用水泥基渗透结晶型防水涂料进行覆盖缝壁,采用化学灌浆方式进行处理,能够有效的改善渗漏。

4 结语

高铁隧道施工中渗漏是较为常见的施工问题,会对隧道工程的质量、施工寿命造成不同程度的影响,从而影响工程使用效益。高铁隧道防渗漏技术是一项复杂的系统工程,该工程涉及到建筑和结构设计、工程设计、管理维护等因素进行分析,采用相应的方式进行防渗漏综合处理,能够提升高铁隧道效益,促进高铁隧道工程技术的可持续发展。

参考文献:

[1]中华人民共和国行业标准.TB10003-2005J449-2005铁路隧道设计规范[S].

[2]中华人民共和国行业标准.TB10003-2005J449-2005铁路隧道工程施工质量验收标准[S].

[3]中华人民共和国铁道部.铁路桥隧建筑物大维修规则[S].2008.

更正说明

本刊2015年4月上刊登的孟祥凤同志的《基于建筑给排水的施工现状探讨给排水新技术》一文,由于编排疏忽致使作者单位有误。 天津市美兴建筑设计事务所 300061,应更正为:天津市美兴建筑设计事务所(普通合伙) 300061。 特此更正。

作者:刘艳强

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